Загрузка данных...

Двумерное олово как следующий чудо-материал

25 ноября 2013 г. 23:16:55

Просмотров: 2339

Двумерное олово как следующий чудо-материал

 

Станен, как его называют учёные, может оказаться топологическим изолятором при температурах вплоть до точки закипания воды, и это серьёзная претензия на звание следующего прорывного материала в электронике.

 

 
 
 

Сразу же оговоримся: чудо-материал — это как чудо-оружие. То есть если вы не умеете его применять, то оно вам не поможет, и даже после создания чего-то нужны годы труда, чтобы воспользоваться потенциалом новинки. Отличный пример — графен. Двумерный углерод, одноатомная пластина которого горазда на свойства, которые радикально отличаются от обычных графитовых. Понять, что у него сверхбудущее, удалось давно, а вот внедрение графена только-только начинается.

Итак, Стэнфордский университет (США) в лице Шоучэн Чжана (Shoucheng Zhang) и его коллег из других стран и вузов показал, что двумерное олово способно стать очередным чудо-материалом.

Добавляя атомы фтора (жёлтые) к одноатомному слою олова (серый), исследователи надеются получить станен, способный идеально проводить электричество точно вдоль своих краёв (синие и красные стрелки) при температурах вплоть до 100 °С. (Иллюстрация Yong Xu / Tsinghua University; Greg Stewart / SLAC.)


Нет, правда, слой олова одноатомной толщины, похоже, и впрямь обладает выдающимися качествами. Сами разработчики наказывают его «станен» — от латинского stannum, что значит «олово», и, понятное дело, с прибавлением «графенового» суффикса.

Всё последнее десятилетие г-н Чжан и его группа изучали свойства того класса материалов, что откликается на название «топологические изоляторы» (ТИ). Они электропроводны только на своих внешних краях, во всём остальном оставаясь диэлектриками. В итоге, когда их производят из одноатомного слоя какого-нибудь материала, края таких изоляторов проводят ток со стопроцентной эффективностью, причём при комнатной температуре.

«Волшебство топологических изоляторов в том, что по своей природе они заставляют электроны двигаться по чётко определённым полосам, без скоростных ограничений, как на немецком автобане, — объясняет исследователь. — Пока они остаются «на трассе» — краях поверхностей из такого материала — электроны будут путешествовать без сопротивления».

Исследуя структуры ТИ, та же научная группа предсказала в 2006-2009 гг., что ряд соединений, таких как теллурид ртути и некоторые другие, будет обладать подобными свойствами, и последующие эксперименты других учёных подтвердили это.

Тогда материаловеды снова взялись за ту же часть таблицы Менделеева, решив попытать счастья с оловом.

Проведя необходимые расчёты, они пришли к выводу, что одноатомный слой олова будет топологическим изолятором для температур, равных комнатной и даже несколько выше — вплоть до 100 °С! Хотя это пока лишь теория, всё ещё проверяемая в лаборатории, предыдущие прикидки группы регулярно оправдывались, поэтому можно ожидать, что верным окажется и эта.

В первую очередь станен послужит для соединения множества секций микропроцессора, полагает г-н Чжан. Сегодня это осуществляется с помощью обычных проводников, создающих «пробки» из электронов, что увеличивает энергопотребление и тепловыделение процессоров.

«В будущем мы расскажем об использовании станена во множестве других компонентов микросхем, — говорит руководитель группы. — Быть может, однажды мы даже назовём Кремниевую долину Оловянной, заменив станеном кремний в транзисторах».

Источник:  compulenta.computerra.ru .




Понравилась статья? Поделись!

!!

Добавить комментарий к статье


Политинформация

"Глубинный АфтерШок"тм

14 февраля 2019 г. 10:20:37 Просмотров: 20

Нефть кончается! Кризис, посткризис и предкризис.

28 января 2019 г. 13:09:26 Просмотров: 136

Майкл Макфол: американцы хотели сменить власть в России

25 января 2019 г. 14:22:39 Просмотров: 471

Венесуэла: новое слово в госпереворотах

24 января 2019 г. 14:03:21 Просмотров: 127

Меркель и Макрон воссоздают империю Карла Великого

23 января 2019 г. 16:23:04 Просмотров: 97

Во сколько украинцам обойдется "поляна" на Новый год

28 декабря 2018 г. 10:57:44 Просмотров: 127

Почему молчат евреи Украины?

28 декабря 2018 г. 10:53:24 Просмотров: 196

В Вашингтоне началась паника

24 декабря 2018 г. 14:51:26 Просмотров: 196

Сорванное перемирие

10 декабря 2018 г. 10:13:38 Просмотров: 229

США в золотой ловушке инков

10 декабря 2018 г. 10:04:28 Просмотров: 242

НОВОСТИ ПАРТНЕРОВ

Loading...
Яндекс.Метрика
feedback
Спасибо! Ваша заявка принята.